[發明專利]一種基于遙操作機械臂的氣管插管系統及方法

無效

• 申請號: 201210442958.7
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102961811A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 冷春濤;盛國棟;曹其新;方波
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61M16/04
• 分類號: A61M16/04
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種基于遙操作機械臂的氣管插管系統，其特征在于，該系統包括：急救現場中央控制器（1）、急救現場網絡傳輸設備（2）、機械臂（3）、氣管插管器械模塊（4）、后方網絡傳輸設備（5）、后方中央控制器（6）、圖像顯示器（7）、遙操作主手模塊（8），其中，所述遙操作主手模塊（8）用于采集醫療后方的醫護人員手術動作，并將該動作傳送至所述后方中央控制器（6），所述后方中央控制器（6）接受到醫護人員手術動作后，通過網絡發射設備，將該動作傳送至急救現場；所述圖像顯示器（7）用于提供急救現場傷者氣管圖像；所述急救現場網絡傳輸設備（2）及后方網絡傳輸設備（5）用于急救現場及后方之間的數據傳輸；所述急救現場中央控制器（1）用于將接收到的手術動作轉換成能夠控制所述機械臂（3）運動的命令，并將該命令傳送給所述機械臂（3），所述機械臂（3）接收急救現場中央控制器（1）指令，進行氣管插管動作；所述氣管插管器械模塊（4）固定于機械臂（3）末端，由用于氣管插管的醫療器械組成。

2.根據權利要求1所述的基于遙操作機械臂的氣管插管系統，其特征在于，所述的急救現場中央控制器（1）、急救現場網絡傳輸設備（2）、機械臂（3）、氣管插管器械模塊（4）處于事故現場即急救現場；所述的后方網絡傳輸設備（5）、后方中央控制器（6）、圖像顯示器（7）、遙操作主手模塊（8）處于醫療后方。

3.根據權利要求1所述的基于遙操作機械臂的氣管插管系統，其特征在于，所述的機械臂（3）具有空間六個自由度。

4.根據權利要求1所述的基于遙操作機械臂的氣管插管系統，其特征在于，所述的遙操作主手模塊（8）具有空間六個自由度，采用并聯或串聯結構。

5.根據權利要求1所述的基于遙操作機械臂的氣管插管系統，其特征在于，所述的氣管插管器械模塊（4）中安裝有可視喉鏡攝像頭系統，以便在操作過程中將氣道圖像傳輸給后方操作人員，后方操作人員通過所述的圖像顯示器（7）觀察氣道圖像，從而進行正確的插管動作。

6.一種基于遙操作機械臂的氣管插管方法，其特征在于，采用如權利要求1至5中任一所述的氣管插管系統，該方法包括如下步驟：

S1.首先在急救現場的輔助人員將傷者放置在手術臺，將傷者口腔置于開放狀態，并將機械臂（3）引導至傷者口腔里；

S2.當急救現場輔助人員完成準備工作后，由所述氣管插管器械模塊（4）的可視喉鏡將傷者口腔圖像傳輸至所述急救現場中央控制器（1），當所述急救現場中央控制器（1）獲得圖像后，通過所述急救現場網絡傳輸設備（2）及所述后方網絡傳輸設備（5）將圖像傳輸至所述后方中央控制器（6），所述后方中央控制器（6）將接收到的圖像在所述圖像顯示器（7）中顯示，供后方醫護操作人員查看；后方醫護操作人員根據圖像顯示器（7）中顯示的急救現場傳回的圖像，通過所述遙操作主手模塊（8）進行插管動作；所述遙操作主手模塊（8）將醫護人員的動作傳輸至所述后方中央控制器（6），并通過所述后方網絡傳輸設備（5）及所述急救現場網絡傳輸設備（2）將動作發送至所述急救現場中央控制器（1），急救現場中央控制器（1）根據接收到的動作系列控制所述機械臂（3）進行運動，從而進行氣管插管動作；

S3.在運動過程中，所述氣管插管器械模塊（4）的可視喉鏡攝像頭將實時圖像傳輸至所述急救現場中央控制器（1），并通過所述急救現場網絡傳輸設備（2）及所述后方網絡傳輸設備（5）將圖像發送至所述后方中央控制器（6），并通過所述圖像顯示器（7）供后方醫護操作人員查看，并判斷是否已經插入氣管，如果未插入氣管，則繼續根據傳回的圖像信息控制遙操作主手模塊（8）動作；如果經判斷已經插入氣管，則通知急救現場輔助人員放入氧氣供給管，撤回所述機械臂（3），完成氣管插管工作。

7.根據權利要求6所述的遙操作機械臂的氣管插管方法，其特征在于，所述后方網絡傳輸設備（5）和急救現場網絡傳輸設備（2）具有高速數據傳輸能力，可以實時傳輸圖像信息，以使后方醫護操作人員通過觀察圖像顯示器（7）上的圖像實時控制急救現場的機械臂（3）進行動作。